电厂锅炉应用在热能动力工程中的探索论文_张俊明

电厂锅炉应用在热能动力工程中的探索论文_张俊明

(中国能源建设集团山西电力建设第三有限公司 山西省太原市 030000)

摘要:随着科学技术的飞速发展,各行各业的用电量在飞速增长,然而通过火力发电厂发电由于我国面临的能源问题而受到一定限制。我国正在处于经济快速发展的阶段,在能源短缺和环境污染的双重压力下,提高火力发电机组的能源利用率有着重要的作用。电厂锅炉是火力发电机组的三个核心设备之一,采用热能动力工程中的技术提高电厂锅炉的燃烧效率对于火力发电厂的经济效益具有重要的影响作用。

关键词:电厂锅炉;热能动力工程;燃烧

1热能与动力工程概述

热能与动力工程是研究热能与动力学中所涉及到的各种能量之间的转化与利用的方法。火力发电厂采用以媒、、石油天然气等矿物燃料为能源,通过燃烧的方式释放燃料中的能量,将水从液体状态转化为气体状态完成蒸汽动力循环。蒸汽的热能推动汽轮机转动的过程是将蒸汽中蕴藏的热能转化成为高速转动的机械能,再有汽轮机发电机将机械能转化成为电能,至此完成从化学能到热能、机械能、电能的一系列能量转化。电厂锅炉在这一系列能量转换过程中主要任务是将各种矿物质燃料的化学能转化为蒸汽的热能,能量转化的重要经济指标是锅炉效率。锅炉燃烧优化技术能够通过控制燃烧系统,优化锅炉内的燃烧状况,到达提高锅炉效率以及降低污染物排放的经济目标。对于大型活力发电机组来说,提高锅炉效率1%,就可以提高整套机组效率的0.3%-0.4%,并且与此同时可以降低供电燃料的消耗。因此,采用热能动力工程中的技术对于电厂锅炉进行改造与完善能够有效实现火力发电厂节能减排、提高发电厂整体效益的发展目标。

2锅炉热能效率影响因素分析

火力发电厂的蒸汽动力循环通过将水从水泵送入锅炉中,燃料燃烧将蕴藏在燃料中的能量释放出来转移到水中,转化成为蕴含热能的蒸汽,并进入汽轮机进行做功。做功完成后的蒸汽进入冷凝器后释放其中的热能,凝结成为水并回到水泵中,完成一个水循环。对于整个动力装置的效率来说,通过动力装置对外做功的净值与燃料燃烧所释放出的热值的比值就是整个动力装置的机械效率。发电机组的效率越高,其生产成本就会越低,因此提高发电机组的效率,减小单位发电燃料消耗量的重要方式就是提高锅炉热效率。影响锅炉有效吸收热量的主要因素时排烟过程中的热损失,占燃料有效释放热量的5%-7%,其主要因素是飞灰和残渣中的燃料未完全燃烧,其他方式的热损失量相对较小。除此之外,另一种影响锅炉热效率的损失是由于固体燃料未完全燃烧造成的,飞灰中的未燃碳是固体颗粒的主要组成部分,燃料不完全燃烧不仅会降低锅炉运行的热效率,而且还会增加经过锅炉排入大气的尾气中的污染物。这种情况一方面造成了资源浪费,另一方面造成了环境污染,对于面临资源短缺和环境污染双重压力下的火力发电厂来说,因此必须进行调整和改善。

3电厂锅炉应用在热能动力工程中技术应用

在电厂锅炉应用中利用热能动力工程中的技术能够有效提高能量转化过程中的效率,减少火力发电厂机组运行过程中的能量流失和浪费。热能动力工程中的技术在电厂锅炉实践应用过程中主要通过调整吹灰技术和燃烧技术两种技术手段来实现电厂锅炉燃烧效率的提高,调整吹灰技术能够有效提高受热面的受热效率;调整燃烧技术能够有效促进燃料完全燃烧,不仅有利于资源充分利用,保证燃料的能量尽可能释放,而且能减少火力发电厂锅炉尾气中的污染物。

3.1调整吹灰技术改善汽温。

在确保受热面安全运行、无严重结渣的情况下,降低其通过不同等级过热器的换热系数,以达到提高再热器受热面的热口烟温。增加再热器的吹灰频率,保证受热面的干净,提高再热器的换热系数,这种方式的作用效果等同于增加了再热器的受热面。改变偏差。在热器出口汽温偏差较大时需要通过喷水的方式解决部分受热面超温的问题,如果能够有效改善这一问题,欠温和超温情况能够得到有效缓解,通过燃烧调整和修改吹灰策略这两种方法都能达到缓解这一问题的目的。对于一级再热器左右墙附近的受热面增加吹灰,减少中间受热面的吹灰,能够由于其高温部分较差进入二级再热器的低温烟区,改善二级再热器出口温度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不对二级再热器靠左右炉墙附近的受热面进行吹灰,能够有效减少其吸热情况,增加对于位于炉膛中间的受热面进行吹灰,能够增加其吸热能力,针对中间高、四周低的温度情况进行调整,缓解由于烟气参与而造成了的烟气偏差。

3.2调整燃烧技术

针对电厂锅炉再热器中间吸热少、左右吸热多的情况,调整燃烧技术能够减少受热面吸热偏差,控制每个区域的吸热量能够有效减少温度偏差,促进区域内的温度均匀。在进行锅炉检修时,需要对燃烧器的安置位置、二次风门挡板、上下摆角、SOFA水平摆动执行机构进行检查并调平,减少由于受热面吸热偏差造成的汽温不均。调整燃烧技术不仅能够有效增强燃烧燃料的完全燃烧,而且能够有效保证电厂锅炉内一级再热器、二级再热器和三级再热器在的吸热面能够通过吸收不同的热量而与其温度偏差形成平衡状态,缓解出口温度的偏差。

3.3企业常用空燃比例连续控制体系

空燃比例连续控制体系是现代企业主要应用的内燃控制方式,采用逻辑控制器对系统进行编程,并根据实际情况分析燃烧数据,以提高实际应用效果。该体系采用电子信号传输,具备高稳定性与高实效性的基本特点,进而将锅炉内的温度控制在标准范围内。

3.4双交叉先付系统

经过对相关温度施以准备测量,把温度信号传送至逻辑控制器上,再经过逻辑控制器对空气流量阀开放程度施以调节,与此同时也对燃料进出口施以调整,这样有助于提升温度控制的精确度。某些燃料温度控制是较为容易的,但是有些燃料燃烧时往往是非常剧烈的这时的温度控制就较为困难,应该要求在进行锅炉内燃料填充之前,要科学合理的确定其所需的相关燃料,经过相关燃料燃烧点的详细比较及燃烧的持续时间等各方面来确定最适宜的燃料。

4热能动力工程在锅炉方面发展所存在的问题

4.1热能动力工程中工业炉发展历程

工业锅炉是热能动力应用最为广泛的锅炉种类,自工业革命起,热能动力便为推动工业锅炉发展做出了卓越贡献,时至今日,热能动力仍是工业锅炉发展不容忽视的重要动力来源。现代的工业锅炉已不再大量使用可燃性材料做为主要的动力推动系统,而是采用混合燃料及电力燃料的方式来进行动力推进。一方面从环境保护角度而言,该方式从根本上解决了部分地区环境污染问题。

4.2热能动力工程锅炉风机问题

锅炉的内部叶轮机械结构较为复杂,温度测试时总是会有各方面因素影响,因此目前并没有较为理想的处理方式,但是关于该问题的处理思路是有的,就是有效开发热能动力工程方面所需要的各类软件,在不同方向来测定流进风机叶片的燃烧速度,经过创建科学有效的数学模型合理划分相关网格,运用求解计算出对应模拟结果及网格输出,这也就是获得锅炉风机翼型边界的风分离及攻角间所存在的关系。

结束语

电厂锅炉在热能动力工程中具有重要的作用,提高电厂锅炉的效率能够有效提高燃料燃烧释放的热值与电厂机械能之间的比值,有效提高火力发电厂的发电效率。通过调整吹灰技术和燃烧技术不仅有效提高了电厂锅炉的能量转化效率,而且减少了火力发电厂在发电过程中排放尾气的污染物,为节能减排做出贡献。

参考文献:

[1]庄廷勇,张春雨.热能与动力工程在锅炉应用中的问题分析[J].科技创新与应用,2016(8):131.

[2]张晓杭.新形势下电厂锅炉应用在热能动力工程中的应用[J].中国高新技术企业,2015(13):52-53.

[3]张晓杭.新形势下电厂锅炉应用在热能动力工程中的应用[J].中国高新技术企业,2015(13):52-53.

[4]徐二虎,张磊,张斌.电厂锅炉应用在热能动力的发展前景研究[J].黑龙江科技信息,2014(32):36.

论文作者:张俊明

论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期

论文发表时间:2017/11/6

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